Über transzendente Progressionen oder deren allgemeine Terme algebraisch nicht gegeben werden können

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1 Über transzendente Progressionen oder deren allgemeine Terme algebraisch nicht gegeben werden können Leonhard Euler Als ich neulich bei der Gelegenheit derer, die der hochgeehrte Goldbach über Reihen der Sozietät mitgeteilt hat, nach einem gewissen allgemeinen Ausdruck suchte, der alle Terme dieser Progression etc gäbe, bin ich bedenkend, dass sie ins Unendliche fortgesetzt schließlich mit einer geometrischen vermischt wird, auf den folgenden Ausdruck gestoßen n + n n 3 n + n 3 n 4 n 3 + n 4 n 5 n 4 + n etc welche den Term der Ordnung n besagter Progression erklärt. Er bricht freilich in keinem Fall ab, weder wenn n eine ganze Zahl noch wenn es eine gebrochene ist, sondern, um jeden Term zu finden, verschafft er nur Approximationen, wenn nicht die Fälle n = 0 und n = ausgenommen Originaltitel: De progressionibus transcendentibus seu quarum termini generales algebraice dari nequeunt, erstmals publiziert in Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae 5 768, pp , erneut gedruckt in Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae 5 ed. nova,bononiae 744, pp [E9a], Nachdruck in Opera Omnia: Series, Volume 4, pp. - 4, Eneström-Nummer E9, übersetzt von: Alexander Aycock, Textsatz: Arseny Skryagin, im Rahmen des Projektes Euler-Kreis Mainz

2 werden, in denen er tatsächlich in übergeht. Es werde n = festgelegt; man wird haben = dem zweiten Term 4 6 Wenn n = 3 ist, wird man haben etc = dem dritten Term Obwohl aber dieser Ausdruck beim Finden der Terme keinen Nutzen zu haben scheinen mag, kann er dennoch für die Interpolation der Reihe oder für die Terme, deren Indizes gebrochene Zahlen sind, hervorragend verwendet werden. Über dies aber hier etwas zu erklären, habe ich nicht beschlossen, weil unten geeignetere Arten auftauchen, um dasselbe zu machen. Ich möchte das über diesen allgemeinen Term nur anführen, damit es auf die Dinge, die folgen, quasi führt. Ich habe den Term gesucht, dessen Index n = ist und der zwischen ersten,, und den vorhergehen fällt, der ebenso ist. Nachdem aber n = gesetzt worden ist, habe ich diese Reihe erhalten etc die den gesuchten Term ausdrückt. Aber diese Reihe schien mir sofort gleich der zu sein, welche ich mich erinnerte in den Werken von Wallis für die Fläche des Kreises gesehen zu haben. Es hat nämlich Wallis gefunden, dass der Kreis zum Quadrat des Durchmessers ist wie etc zu etc Wenn also der Durchmesser = ist, wird die Fläche des Kreises sein = etc Aus Übereinstimmung dieser mit meiner lässt sich also schließen, dass der Term des Index gleich der Quadratwurzel aus dem Kreis ist, dessen Duchmesser = ist.

3 3 Ich habe zuvor geglaubt, dass der allgemeine Term der Reihe,, 6, 4, etc, wenn nicht algebraisch, dennoch exponential gegeben werden kann. Aber nachdem ich verstanden hatte, dass gewisse Zwischenterme von der Quadratur des Kreises abhängen, habe ich erkannt, dass weder algebraische noch exponentiale Größen, um ihn asuzudrücken, geeignet sind. Denn der allgemeine Term der Progression muss so beschaffen sein, dass er sowohl algebraische als auch von der Quadratur des Kreises und auch unter Umständen von anderen Quadraturen abhängende Größen erfasst; was keiner weder algebraischen noch exponentialen Formel zukommt. 4 Nachdem ich aber daran gedacht hatte, dass unter Differential größen Formeln solcher Art gegeben sind, die in gewissen Fällen eine Integration zulassen und dann algebraische Größen liefern, in anderen hingegen keine zulassen und dann von Quadraturen von Kurven abhängende Größen darbieten, kam es mir in den Sinn, dass unter Umständen Formeln dieser Art, um die allgemeinen Terme der erwähnten Progression und anderer ihr ähnlicher zu verschaffen, geeignet sind. Aber Progression, die solche allgemeinen Terme erfordern, die algebraisch nicht gegeben werden können, bezeichne ich als transzendent; so wie die Geometer all das, was die Kräfte gemeinen Algebra übersteigt, transzendent zu nennen pflegen. 5 Ich habe also darüber nachgesonnen, wie Differentialformeln, um allgemeine Terme von Progressionen auszudrücken, am besten verwendet werden sollten. Der allgemeine Term ist aber eine Formel, in welche sowohl konstante Größen als auch eine andere gewisse nicht konstante wie n eingehen, welche die Ordnung der Terme oder den Index erklärt, dass, wenn der dritte Term verlangt wird, es nötig ist, anstelle von n 3 zu setzen. Aber es muss in der Differentialformel eine gewisse variable Größe enthalten sein. Für diese ist es nicht ratsam, n zu verwenden, weil sich seine Variabilität nicht auf die Integration bezieht, sondern, nachdem die Integralformel integriert worden war oder sie festgelegt wird integriert worden zu sein, erst dann zum Bilden der Progression dient. Es ist also von Nöten, dass in der Differentialformel eine gewisse variable Größx enthalten ist, die aber nach der Integration einer anderen sich auf die Integration beziehenden gleichzusetzen ist, deren Index n ist. 3

4 6 Damit diese Dinge besser aufgefasst werden, sage ich, dass pdx der allgemeine Term der auf die folgende Weise aus ihm zu findenden Progression ist; es bezeichne aber p irgendeine Funktion von x und Konstanten, in deren Anzahl man n noch haben muss. Es werde pdx integriert und um eine solche Konstante vermehrt aufgefasst, dass für x = 0 gesetzt das ganze Integral verschwindet; dann werde x einer gewissen bekannten Größe gleich gesetzt. Danach werden im gefundenen Integral nur sich auf die Progression beziehende Größen übrig sein, und das wird den Term ausdrücken, dessen Index = n ist. Oder das auf besagte Weise bestimmte Integral wird ausschließlich der allgemeine Term sein. Wenn man das freilich haben kann, ist keine Differentialformel von Nöten, sondern die daher gebildete Funktion wird einen algebraischen allgemeinen Term haben; anders verhält sich die Sache, wenn die Integration nur gelingt, nachdem gewisse Zahlen anstelle von n eingesetzt worden sind. 7 Ich habe also mehrere keine Integration zulassende Differentialformeln dieser Art, außer wenn anstelle von n eine ganze positive Zahl gesetzt wird, angenommen, damit die wesentlichen Terme algebraisch werden, und habe daher Progressionen gebildet. Deren allgemeine Terme werden deshalb griffbereit sein, und von welcher gewissen Quadratur ihre Zwischenterme abhängen, wird sich bestimmen lassen. Hier möchte ich freilich nicht mehrere Formeln solcher Art durchgehen, sondern werde nur eine einzige ein wenig allgemeinere behandeln, die sich sehr weit erstreckt und an alle Progressionen, deren beliebige Terme aus einer vom Index abhängenden Anzahl an Faktoren bestehende Produkte sind, angepasst werden kann; die Faktoren sind Brüche, deren Zähler und Nenner in irgendeiner arithmetischen Progression fortschreiten, wie 8 Es sei diese Formel vorgelegt etc x e dx( x) n die den Platz des allgemeinen Terms einnimmt und die so integriert, dass sie = 0 wird, wenn x = 0 ist, und dann für x = gesetzt den Term n-ter Ordnung der daher entspringenden Progression gebe. Wir wollen also sehen, 4

5 was für eine Progression sie verschafft. Es ist und deshalb ( x) n = n dx( x) n = x e dx n xe+ dx + Daher ist n(n ) x + x n(n ) x e+ dx n(n )(n ) x 3 + etc 3 n(n )(n ) x e+3 dx + etc 3 x e dx( x) n = xe+ e + nxe+ n(n )xe+3 n(n )(n )xe etc (e + ) (e + 3) 3 (e + 4) Es werde x = gesetzt, weil die Addition einer Konstante nicht von Nöten ist, und man wird e + n n(n ) n(n )(n ) + (e + ) (e + 3) 3 (e + 4) + etc als allgemeinen Term der zu findenden Reihe haben. Diese wird eine solche sein, dass, wenn n = 0 ist, der Term = hervorgeht; wenn n = ist, e + der Term = (e + )(e + ) ; wenn n = ist, der = (e + )(e + )(e + 3) ; wenn 3 n = 3, dass der Term = ist; das Gesetz, nach (e + )(e + )(e + 3)(e + 4) welchem diese Terme fortschreiten, ist offenbar. 9 Ich habe also diese Progression erhalten (e + )(e + ) + (e + )(e + )(e + 3) + 3 (e + )(e + )(e + 3)(e + 4) + etc deren allgemeiner Term ist x e dx( x) n Der Term n-ter Ordnung selbiger wird aber diese Form sein 3 4 n (e + )(e + ) (e + n + ) 5

6 Diese Form genügt freilich, um die Terme ganzzahliger Indizes zu finden, aber wenn die Indizes nicht ganzzahlig waren, können aus ihr die Terme selbst nicht gefunden werden. Um diese aber nähreungsweise zu finden, dient diese Reihe e + n n(n ) n(n )(n ) + (e + ) (e + 3) 3 (e + 4) + etc Wenn x e dx( x) n mit e + n + multipliziert wird, wird man eine Progression haben, deren Term n-ter Ordnung dieser Form hat 3 n (e + )(e + ) (e + n) deren wahrer allgemeiner Term also sein wird (e + n + ) x e dx( x) n Hier ist zu bemerken, dass die Progression immer algebraisch wird, wann immer anstelle von e eine positive Zahl angenommen wird. Es werde eines Beispiels wegen e = gesetzt; der n-te Term der Progression wird sein 3 n (n + ) oder (n + )(n + ) Dies zeigt auch der allgemeine Term selbst auf, der sein wird (n + 3) xxdx( x) n Denn sein Integral ist ( x)n+ ( x)n+ (C + n + n + damit diese = 0 wird, wenn x = 0 ist, wird sein C = n + n + n + 3 Es werde x = gesetzt; der allgemeine Term wird sein ) ( x)n+3 (n + 3) n + 3 n + 3 (n + 3) n + n + + = (n + )(n + ) 6

7 0 Damit wir also transzendente Progressionen erhalten, werde e gleich dem Bruch f g gesetzt. Es wird aber der Term n-ter Ordnung sein oder = Der allgemeine Term wird aber sein 3 n ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) gn g g 3g ng ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) = f + (n + )g g x f g dx( x) n Wenn dieser durch g n geteilt wird, wird er für diese Progression sein f + g + ( f + g)( f + g) + 3 ( f + g)( f + g)( f + 3g) + etc deren Term n-ter Ordnung ist = 3 n ( f + g)( f + g) ( f + ng) Der allgemeine Term der Progression wird also sein = f + (n + )g g n+ x f g dx( x) n Wenn dort der Bruch f g nicht einer ganzen Zahl gleich ist, oder wenn f zu g kein vielfaches Verhähltnis hat, wird die Progression transzendent sein und die Zwischenterme von Quadraturen abhängen. Ich möchte hier ein bestimmtes Beispiel anführen, damit der Gebrauch des allgemeinen Terms besser vor Augen gefḧrt wird. Es sei in der ersten Progression des vorhergehenden Paragraphen f =, g = ; es wird der Term der Ordnung n sein n = (n + ) die Progression selbst hingegen diese etc 7

8 deren allgemeiner Term also sein wird n + 3 dx( x) n x Es werde der Term gesucht, dessen Index ist; es wird also n = werden und man wird den gesuchten Term haben = dx x xx Weil dies das Element der Kreisfläche bedeutet, ist es offenkundig, dass der gesuchte Term die Fläche des Kreises ist, dessen Durchmesser = ist. Es sei weiter diese Reihe vorgelegt + r + r(r ) + r(r )(r ) 3 + etc welches die der Koeffizienten des zur Potenz r erhobenen Binoms ist. Der Term n-ter Ordnung ist also r(r )(r ) (r n + ) 3 (n ) Im vorhergehenden Paragraphen hatte man diesen 3 n ( f + g)( f + g) ( f + ng) Dieser, damit er mit jenem verglichen wird, ist zu invertieren, dass man hat dieser werde mit ( f + g)( f + g) ( f + ng) n n f +ng multipliziert und es wird sein = ( f + g)( f + g) ( f + (n )g) (n ) es ist also nötig, dass f + g = r und f + g = r ist, woher g = und f = r + werden wird. Auf dieselbe Weise werde der nachstehende allgemeine Term behandelt f + (n + )g g n+ x f g dx( x) n 8

9 Es wird für die vorgelegte Progression + r dieser allgemeine Term hervorgehen + r(r ) + etc n( ) n+ (r n)(r n + ) x r dx( x) n Es sei r = ; es wird der allgemeine Term dieser Progression,,, 0, 0, 0, etc n( ) n+ ( n)(3 n) x 3 dx( x) n Hier muss aber bemerkt werden, dass dieser Fall und andere, in denen e + eine negative Zahl wird, nicht aus dem allgemeinen abgeleitet werden können, weil dann das Integral nicht = 0 wird, wenn x = 0 ist. Für diese ist es hingegen gefällig, dass x e dx( x) n auf eigene Weise integriert wird; nach der Integration ist nämlich eine unendliche Konstante hinzuzufügen. Wann immer aber e + eine positive Zahl ist, wie ich in 8 festgelegt habe, ist die Addition einer Konstante nicht von Nöten. Nachdem aber die Progression betrachtet worden ist, deren Term der Ordnung n der folgende war r(r )(r ) (r n + ) 3 (n ) kann jene Form des Exponenten n in diese verwandelt werden r(r ) ( 3 (n ))( (r n + )) Aber durch 4 ist und r(r ) = 3 (n ) = dx( ln(x)) r dx( ln(x)) n 9

10 und (r n + ) = dx( ln(x)) r n+ Deswegen hat man von der dort behandelten Progression + r hier den allgemeinen Term + r(r ) + r(r )(r ) 3 dx( ln(x)) r + etc dx( ln(x)) n dx( ln(x)) r n+ Wenn r = war, wird der allgemeine Term sein dx( ln(x)) n dx( ln(x)) 3 n welchem diese Progression entspricht,,, 0, 0, 0, etc wie wenn der Term des Index 3 gesucht, wird er sein dx( ln(x)) dx( ln(x)) 3 Nachdem also die Fläche des Kreises, dessen Durchmesser = ist, A genannt worden ist, weil ist dx( ln(x)) = A und dx( ln(x)) 3 3 = A wird der in die Mitte zwischen die zwei ersten Terme der Progression,,, 0, 0, 0, etc fallende Term von dieser Form 4 sein, das heißt sehr nahe 5 3. Ich schreite nun zur Progression voran, über die ich eingangs geredet habe, etc und in welcher der Term der Ordnung n 3 4 n ist. Diese Progression ist in unserer allgemeinen enthalten, aber der allgemeine Term muss auf eigene 3A 0

11 Weise daher abgeleitet werden. Bisher habe ich natürlich den allgemeinen Term gehabt, wenn der Term der Ordnung n ist 3 n ( f + g)( f + g) ( f + ng) der, wenn f = und g = 0 gesetzt wird, in 3 n übergeht, deren allgemeiner Term gesucht wird; es werden also im allgemeinen Term f + (n + )g g n+ x f g dx( x) n diese Werte anstelle von f und g eingesetzt; es wird der gesucht allgemeine Term sein x 0 dx( x) n 0 n+ Was aber der Wert dieses Ausdrucks ist, untersuche ich auf die folgende Weise. 3 Aus der Bedingung, nach welcher die allgemeinen Terme dem Nutzen entsprechend gestaltet werden müssen, wird eingesehen, dass anstelle von x andere Funktionen von x eingesetzt werden können, solange sie solche waren, dass sie = 0 sind, wenn x = 0 ist, und =, wenn x = ist. Denn wenn Funktionen von dieser Art anstelle von x eingesetzt werden, wird der allgemeine Term genauso Genüge leisten wie zuvor. Es werde also x g f +g anstelle von x gesetzt und als logische Konsequenz wonach man haben wird f + (n + )g g n+ g f + g dx( x g f +g ) n Nun werde hier f = und g = 0 gesetzt; man wird haben dx( x 0 ) n 0 n g f +g x f g+ f dx anstelle von dx, Weil aber x 0 = ist, haben wir einen Fall, in dem Zähler und Nenner verschwinden, ( x 0 ) n und 0 n. Durch die bekannte Regel wollen wir also den Wert des Bruches x0 0 suchen. Dies wird gemacht werden, indem der Wert des Bruches xz dann gesucht wird, wenn z verschwindet; es werden also z

12 sowohl Zähler als auch der Nenner differenziert, nachdem allein z als Variable festgelegt worden ist; man wird xz dx ln(z) dz oder x z ln(x) haben; wenn nun z = 0 gesetzt wird, wird ln(x) hervorgehen. Es ist deshalb x 0 0 = ln(x) 4 Weil also ist wird sein x 0 0 ( x 0 ) n = ln(x) 0 n = ( ln(x)) n und deshalb ist der gesuchte allgemeine Term dx( x 0 ) n 0 n in dx( ln(x)) n verwandelt worden. Dessen Wert kann durch Quadraturen gefunden werden. Deswegen ist der allgemeine Term dieser Progression,, 6, 4, 0, 70, etc dieser dx( ln(x)) n auf dieselbe Weise zu verwendende, die oben vorgeschrieben worden ist. Dass aber dieser der allgemeine Term der vorgelegten Progression ist, wird auch daher erkannt, dass er die Terme, deren Indizes ganze positive Zahlen sind, in der Tat liefert. Es sei eines Beispiels wegen n = 3; es wird sein dx( ln(x)) 3 = dx(ln(x)) 3 = x(ln(x)) 3 + 3x(ln(x)) 6x ln(x) + 6x die Addition einer Konstante ist nicht von Nöten, weil für x = 0 gesetzt alles verschwindet; es werde also x = gesetzt; weil ln() = 0 ist, werden alle mit Logarithmen behafteten Terme verschwinden und es wird 6 zuückbleiben, welches der dritte Term ist. 5 Es ist freilich klar, dass diese Methode, die Terme dieser Reihe zu finden, zu aufwendig ist, natürlich die Terme, deren Indizes ganze Zahlen sind, die selbstredend leichter durch Fortsetzten der Progression erhalten werden. Aber dennoch ist sie, um die Terme der gebrochener Indizes zu finden, überaus

13 geeignet, die natürlich bis jetzt nicht einmal mit der aufwendigsten Methode bestimmt werden können. Wenn x = gesetzt wird, wird man den entsprechenden Term = dx ln(x) haben, dessen Wert durch Quadraturen gegeben ist. Aber am Anfang [ ] habe ich gezeigt, dass dieser Term gleich der Quadratwurzel aus dem Kreis ist, dessen Durchmesser ist. Es ist freilich wegen des Mangels der Analysis nicht möglich, daher dasselbe zu folgern; unten wird aber eine Methode folgen, dieselben Zwischenterme auf die Quadraturen von algebraischen Kurven zurückzuführen. Aus deren Vergleich mit dieser wird unter Umständen einiges zur Erweiterung der Analysis abgeleitet werden können. 6 Der allgemeine Term der Progression, deren Term der Ordnung n durch diesen Ausdruck angegeben wird ist durch 0 3 n ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) f + (n + )g g n+ Wenn aber der Term der Ordnung n war 3 n x f g dx( x) n dann ist der allgemeine Term dx( ln(x)) n Wenn diese Formel anstelle von 3 n eingesetzt wird, wird man haben dx( ln(x)) n f + (n + )g = ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) g n+ x f g dx( x) n Daher wird bewirkt ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) = g n+ dx( ln(x)) n ( f + (n + )g) x f g dx( x) n Dieser Ausdruck ist also der allgemeine Term dieser Progression ( f + g), ( f + g)( f + g), ( f + g)( f + g)( f + 3g) etc 3

14 Mit Hilfe des allgemeinen Terms werden also alle Terme irgendeines Index von allen Progressionen dieser Art bestimmt. Die Dinge, die unten über die Reduktion von dx( ln(x)) n auf bekanntere Quadraturen von algebraischen Kurven folgen werden, werden auch hier Nutzen haben. 7 Es sei f + g = und f + g = 3; es wird g = und f = sein. Daher wird diese spezielle Progression entspringen Deren allgemeiner Term ist also, 3, 3 5, etc n+ dx( ln(x)) n (n + ) x dx( x) n Obwohl hier der Exponent von x negativ ist, hat dennoch dieser Umstand, über den oben redet worden ist, hier keine Geltung, weil er kleiner als die Einheit ist. Es werde n = gesetzt, dass der Term der Ordnung gefunden wird; er wird sein = 3 dx ln(x) x dx x = dx ln(x) dx xdx x xx Durch 5 ist aber bekannt, dass dx ln(x) die Quadratwurzel aus dem Kreis gibt, dessen Durchmesser = ; es sei die Peripherie seines Kreises p; es wird die Fläche = 4 p sein und daher gibt dx ln(x) p. Des Weiteren ist dx xdx x xx = aber dx x xx + x xx dx gibt den Bogen des Kreises, dessen Sinus versus x ist. Nachdem x xx deshalb x = gesetzt worden ist, wird p hervorgehen. Deswegen wird der gesuchte Term sein = p 8 Weil der allgemeine Term der Progression, dessen Term der Ordnung n angezeigt wird durch ( f + g)( f + g) ( f + ng) 4

15 durch 6 ist g n+ dx( ln(x)) n ( f + (n + )g) x f g dx( x) n gleichermaßen, wenn der Term der Ordnung n war wird der allgemeine Term (h + k)(h + k) (h + nk) k n+ dx( ln(x)) n (h + (n + )k) x h k dx( x) n Es werde jene Progression durch diese geteilt, natürlich der erste Term durch den ersten, der zweite durch der zweiten und so weiter; es wird zu einer neuen Progression gelangt werden, deren Term der Ordnung n sein wird ( f + g)( f + g) ( f + ng) (h + k)(h + k) (h + nk) Und der aus jenen zwei zusammengesetzte allgemeine Term dieser Progression wird sein g n+ (h + (n + )k) x h k dx( x) n k n+ ( f + (n + )g) x f g dx( x) n Dieser ist frei vom logarithmischen Integral dx( ln(x)) n 9 Bei allen allgemeinen Termen dieser Art ist besonders dies anzumerken, dass anstelle von f, g, h, k freilich keine konstanten Zahlen gesetzt werden müssen, sondern sie auch auf irgendeine Weise von n abhängend angenommen werden können. Bei der Integration werden nämlich die Buchstaben genauso wie n betrachtet, alle als Konstanten. Es sei der Term der Ordnung n dieser ( f + g)( f + g) (g + ng) es werde g = gesetzt, aber f = nn n. Weil die Progression selbst ist f + g.( f + g)( f + g), ( f + g)( f + g)( f + 3g) etc werde überall anstelle von g festgelegt; sie wird sein f +, ( f + )( f + ), ( f + )( f + )( f + 3) etc 5

16 Aber anstelle von f muss im ersten Term 0 geschrieben werden, im zweiten, im dritten 3, im vierten 6 und so weiter; es wird diese Progression hervorgehen,, 4 5 6, etc deren allgemeiner Term ist dx( ln(x)) n (nn + n + ) x nn n dx( x) = dx( ln(x)) n n (nn + n + ) dx(x n x n+ 0 Ich komme nun zu dieser Progressionen, woher ich jenen Vorteil beim Bestimmen der Zwischenterme dieser Progression,, 6, 4, 0 etc erhalten habe. Er erstreckt sich nämlich weiter als auf diese Progression allein, weil ja ihr allgemeiner Term dx( ln(x)) n auch in die allgemeinen Terme unendlich vieler anderer Progressionen eingeht. Ich nehme diesen allgemeinen Term an f + (n + )g g n+ x f g dx( x) n welchem dieser Term der Ordnung n entspricht 3 n ( f + g)( f + g)( f + 3g) ( f + ng) Ich setze hier f = n, g = ; es wird der allgemeine Term sein (n + ) x n dx( x) n oder (n + ) dx(x xx) n und seine Form der Ordnung n Die Progression selbst hingegen diese 3 n ( f + g)( f + g)( f + 3g) n, 3 4, etc ) n 6

17 oder diese, 3 4, In dieser sind die Zähler die Quadrate der Progression,, 6, 4 etc; zwischen zwei benachbarten Nennern wird hingegen der von beiden gleich weit entfernte leicht gefunden. Es sei in der Progression,, 6, 4 etc der Term, dessen Index ist, A; es wird der Term der Ordnung AA jener Progression = sein. Es werde im allgemeinen Term (n + ) x n dx( x) n n = gesetzt; es wird der Term, dieses Exponenten sein dx x xx = AA woher A = dx x xx gleich dem Term der Progression,, 6, 4 etc ist, dessen Index ist, der also, wie sich daraus zeigt, die Quadratwurzel aus dem Kreis des Durchmessers ist. Es werde nun der Term dieser Progression der Ordnung 3 A genannt; es wird der entsprechende in der angenommenen Progression sein A A 3 = 4 dx(x xx) 3 also A = 3 4 dx(x xx) 3 Auf die gleiche Weise wird der Term der Ordnung 5 gefunden werden = dx(x xx) 5 Aus diesen folgere ich allgemein, dass der Term der Ordnung p = 3 4 (p + ) dx(x xx) p sein wird Auf diese Weise werden also alle Terme der Progression,, 6, 4 etc gefunden, deren Indizes Brüche sind, während der Nenner ist. 7

18 Weiter setze ich im allgemeinen Term f + (n + )g g n+ x f g dx( x) n f = n, während g = bleibt; es wird (3n + ) dx(xx x 3 ) n als allgemeiner Term dieser Progression hervorgehen 3, 5 6, etc Es werde jener mit dem vorhergehenden (n + ) dx(x xx) n multipliziert; es wird hervorgehen (n + )(3n + ) dx(x xx) n dx(xx x 3 ) n Dieser wird diese Progression geben 3, etc wo die Zähler die Kuben der Progression,, 6, 4 etc sind. Der Term der Ordnung 3 dieser Progression sei A; es wird der entsprechende jener sein A 3 ( ) = 3 + dx(x xx) 3 dx(xx x 3 ) 3 also ist der Term der Ordnung dx(x xx) 3 3 dx(xx x 3 ) 3 gleichermaßen ist der Term der Ordnung dx(x xx) 3 dx(xx x 3 3 ) 3 Und der Term der Ordnung 4 3 ist dx(x xx) 4 3 dx(xx x 3 3 ) 4 3 und allgemein ist der Term der Ordnung p 3 3 p p + 3 (p + ) dx(x xx) p 3 3 dx(xx x 3 ) p 3 8

19 3 Wenn wir, indem f = 3n gesetzt wird, weiter fortschreiten wollen, wird der allgemeine Term (4n + ) dx(x 3 x 4 ) n mit den vorhergehenden multipliziert werden müssen, woher man hat (n + )(3n + )(4n + ) dx(x xx) n dx(x x 3 ) n welcher für diese Reihe ist 3 4, etc Aus dieser werden die Terme der Progression,, 6, 4 etc bestimmt werden, deren Indizes die Brüche sind, die den Nenner 4 haben. Natürlich wird der Term, dessen Index p 4 ist, gefunden werden ( ) ( ) 4 p 3p 3 p (p + ) dx(x xx) p 4 dx(xx x 3 ) p 4 dx(x 3 x 4 ) p 4 Daher lässt sich allgemein folgern, dass der Term der Ordnung p q ist ( ) ( ) ( ) p 3p 4p = q 3 p q + q + q + (p + ) dx(x xx) p q dx(x x 3 ) p q dx(x 3 x 4 ) p q dx(x q x q ) p q Aus dieser Formel werden also die Terme irgendeines gebrochenen Index durch Quadraturen algebraischer Kurven gefunden; dafür wird aber 3 p verlangt, der Term, dessen Index der Zähler des vorgelegten Bruches ist. 4 Auf dieselbe Weise lässt sich weiter zu noch mehr zusammengesetzten Progressionen fortschreiten, indem noch mehr zusammengesetzte allgemeine Terme angenommen werden, aber ich verfolge diese Dinge nicht weiter. Es können auch die Integralzeichen multipliziert werden, dass der allgemeine Term ist qdx pdx 9

20 es muss natürlich das Integral von pdx mit qdx multipliziert werden und was resultiert muss erneut integriert werden, was erst für x = gesetzt einen Term der Reihe geben wird. Bei jeder der beiden Integrationen, damit sie bestimmt ist, ist es aber nötig, durch Addieren einer Konstante zu bewirken, dass für x = 0 das Integral ebenso = 0 wird. Auf die gleiche Weise sind allgemeine Terme zu behandeln, die in mehreren Integralzeichen enthalten sind, wie rdx qdx Aber dennoch sind immer anstelle von p, q, r etc solche Funktion zu nehmen, dass, sooft n eine ganze positive Zahl ist, zumindest algebraische Terme hervorgehen. pdx 5 Es sei der allgemeine Term dx x dieser gibt in eine Reihe umgewandelt x e dx( x) n x e+ (e + ) nxe+ n(n )xe+3 + (e + ) (e + 3) etc Für x = gesetzt wird man den Term der Ordnung n durch diese Reihen haben (e + ) n n(n ) + (e + ) (e + 3) etc Die Progression selbst hingegen wird diese vom Term, dessen Index 0 ist, aus beginnende sein (e + ), (e + ) (e + ) (e + ) (e + ), (e + 3) (e + ) (e + 3) (e + ) + (e + ) (e + ) (e + 3) (e + ) (e + ) (e + 4) (e + 3) (e + ) 3(e + 4) (e + 3) (e + ) (e + 4) (e + 3) (e + ) (e + ) + 3(e + 4) (e + ) (e + ) (e + 3) (e + ) (e + ) (e + 4) (e + 3) (e + ) (e + ) etc 0

21 Das Bildungsgesetz dieser Progression ist offenbar und bedarf keiner weiteren Erklärung. Es sei e = 0; es wird sein der allgemeine Term ist also dx( x) n = ( x)n+ n + dx dx( x) n+ (n + )x die Progression hingegen wird diese sein, 4 4, , Die Differenzen von dieser werden diese Progression festlegen 4, , etc 6 In dieser Abhandlung habe ich also das, was ich besonders beabsichtigte, erreicht, natürlich dass ich die allgemeinen Terme aller Progressionen fände, deren einzelne Terme Produkte aus in einer arithmetischen Progression fortschreitenden Faktoren sind, in denen die Anzahl der Faktoren wie es beliebt von den Indizes der Faktoren abhängt. Obwohl aber hier immer die Anzahl der Faktoren dem Index gleich gesetzt worden ist, hat dennoch, wenn er auf eine andere Weise davon abhängend verlangt wird, die Sache nichts an Schwierigkeit. Der Index ist mit dem Buchstaben n bezeichnet worden; wenn nun jemand verlangt, dass die Anzahl der Faktoren nn+n ist, ist keine andere Operation von Nöten, außer dass überall anstelle von n nn+n eingesetzt wird. 7 Anstelle des Schlußschnörkels möchte ich noch etwas, es ist freilich eher interessant als nützlich, anfügen. Es ist bekannt, dass durch d n x das Differential der Ordnung n von x verstanden wird und d n p, wenn p eine gewisse Funktion von x bezeichnet und dx konstant gesetzt wird, mit dx n homogen ist; immer aber, wann n eine ganze positive Zahl ist, kann das Verhältnis, dass d n p zu dx n hat, algebraisch ausgedrückt werden; wie wenn n = und p = x 3 ist, wird d (x 3 ) zu dx wie 6x zu sein. Es wird also nun gesucht, wenn n eine gebrochene Zahl ist, was dann für ein Verhältnis bestehen wird. Die Schwierigkeit in diesen Fällen wird leicht verstanden;

22 denn wenn n eine ganze positive Zahl ist, wird d n durch Wiederholen der Differenziation gefunden; ein solcher Weg steht aber nicht offen, wenn n eine gebrochene Zahl ist. Aber dennoch wird sich mit Hilfe der Interpolationen der Progressionen, über welche ich in dieser Abhandlung erklärt habe, die Sache erledigen lassen. 8 Es sei das Verhältnis zwischen d n (z e ) und dz n für konstant festgelegtes dz zu finden, oder es wird der Wert des Bruches dn (z e ) dz n verlangt. Wir wollen also zuerst sehen, welches seine Werte sind, wenn n eine ganze Zahl ist, dass danach allgemein die Anwendung geschehen kann. Wenn n = ist, wird sein Wert sein ez e 3 e = 3 (e ) ze ich drücke e auf diese Weise aus, damit später leichter das, was angegeben worden ist, hierauf übertragen wird. Wenn n = ist, wird der Wert sein e(e )z e = Wenn n = 3 ist, wird man haben e(e )(e )z e 3 = 3 e 3 (e ) ze 3 e 3 (e 3) ze 3 Daher bringe ich allgemein ein, was auch immer n ist, dass immer sein wird d n (z e ) dz n = 3 e 3 (e n) ze n Es ist aber durch 4 3 e = dx( ln(x)) e und 3 (e n) = dx( ln(x)) e n Daher hat man oder d n (z e ) dz n dx( ln(x)) = z e n e dx( ln(x)) e n dx( ln(x)) d n (z e ) = z e n dz n e dx( ln(x)) e n Es wird hier dz konstant festgelegt und sowohl dx( ln(x)) e als auch dx( ln(x)) e n müssen so integriert werden, wie oben vorgeschrieben worden ist, und dann ist es nötig x = zu setzen.

23 9 Es ist nicht von Nöten, wie das Wahre gefunden wird, zu zeigen; es wird nämlich klar werden, indem anstelle von n irgendeine ganze positive Zahl gesetzt wird. Es werde aber gesucht, was d z ist, wenn dz konstant ist. Es wird also e = und n = sein. Man wird deshalb haben d z = dx( ln(x)) dx ln(x) zdz Es ist daher dx( ln(x)) = und nachdem die Fläche des Kreises, dessen Durchmesser ist, A genannt worden ist, wird sein dx ln(x) = A woher ist d z = zdz A Es sei also diese Gleichung für irgendeine Kurve vorgelegt yd z = z dy wo dz konstant festgelegt wird, und gesucht wird, was für eine Kurve sie ist. Weil d zdz z = ist, wird die Gleichung in diese übergehen A zdz y A = z dz die quadriert gibt daher wird gefunden oder yydz A = zdy A ln(z) = C y y ln(z) = cay A welches die Gleichung für die gesuchte Kurve ist. 3